Датчик холостого хода (также: регулятор холостого хода) − элемент впускной системы автомобиля, предназначенный для стабилизации оборотов холостого хода (ХХ). Данный узел играет ключевую роль в стабильной работе всего силового агрегата.
Горючее должно оптимально смешиваться с воздушными массами. Тогда двигатель будет выдавать заявленную мощность. В случае поступления несбалансированной топливо-воздушной смеси в камеру сгорания, воспламенение слабое либо полностью отсутствует. Датчик холостого хода осуществляет регулировку подачи воздушных масс на ХХ, тем самым поставляя качественную смесь в цилиндры. При этом, клапан дроссельной заслонки находится в закрытом состоянии.
Регулятор имеет в свой конструкции:
Датчик изменяет величину зазора сечения во впускном канале с целью регулировки поступающего количества воздушных масс в момент работы двигателя на ХХ. Совместно с РХХ трудится еще один измерительный прибор, в задачу которого входит подсчет количества поступаемого воздуха, а контроллер подает воздушные потоки.
Холостой ход (ХХ) на холодную является наиболее тяжелым для силового агрегата по ряду причин:
Чем хуже скорость подачи топливо-воздушной смеси в систему выпуска, тем более выраженные изложенные факторы. Поэтому, очень важно поддерживать РХХ в исправном состоянии. Основная причина неисправности узла − проводка, в связи с чем широко популярен механический датчик холостого хода. Основным преимуществом устройства является уменьшение вредных выбросов в атмосферу.
Нагар - одна из основных причин некорректной работы регулятора
Частые неисправности (симптомы), которыми страдает регулятор:
Вышеизложенные признаки свидетельствуют о возможной неисправности РХХ. Причины неполадок могут быть следующими:
Чтобы проверить, как работает регулятор, необходимо зафиксировать автомобиль на месте посредством стояночного тормоза и упоров под колеса. Существует несколько несложных способов диагностики РХХ, но прежде необходимо изъять из электрического звена деталь.
Чтобы заменить регулятор нужно:
Новая деталь требует настройки. После установки нового РХХ включите зажигание на 5-10 секунд. Затем запускаем ДВС и даем поработать на холостых порядка минуты. Глушим двигатель. Затем заводим опять и проверяем количество оборотов по тахометру. Возможно процедуру придется повторить несколько раз.
Если датчик не реагирует на колебания иглы, все признаки необходимой замены на новый. Старый узел нет смысла реанимировать, поскольку замена на другой существенно сэкономит нервы и время, а по деньгам выйдет недорого.
Датчик холостого хода от отечественного производителя оптимален по соотношению цена/качество, поэтому нет смысла приобретать импортную деталь.
Устройство ХХ очищается следующим образом:
Если деталь имеет масляный налет, требуется дополнительно очистка дроссельной заслонки. Напружиненная конусная игла зачищается WD-40.
Если очистка не помогла − неполадка может заключаться:
Регулятор холостого хода предназначен для обеспечения стабильной работы двигателя в режиме холостых оборотов. Управляет работой РХХ , который в зависимости от режимных нагрузок подает питание на биполярный шаговый двигатель регулятора. Рассмотрим, как проверить датчик холостого хода и как понять, что причина плавающих оборотов именно в неисправности регулятора.
Несмотря на то что в простонародье РХХ принято называть датчиком, устройство является исключительно исполнительным механизмом, не имеющим обратной связи с ЭБУ. Иными словами, блок управления двигателем подачей напряжения на шаговый двигатель устанавливает желаемый вылет штока. Но ЭБУ не может объективно проверить фактическое положение штока, поэтому несоответствие желаемых и фактических значений нигде не фиксируется. Это значит, что в случае неисправности датчика на приборной панели не загорается Check Engine.
Система самодиагностика может регистрировать лишь немногие неисправности цепи управления РХХ. Варианты ошибок, которые перед проверкой датчика холостого хода можно определить диагностическим прибором через разъем OBD II:
Как проверить датчик холостого хода мультиметром:
в режиме измерения постоянного тока измерьте напряжение на разъеме регулятора (зажигание должно быть включено). Отсутствие питание будет свидетельствовать об обрыве в цепи управления;
Схема подключения РХХ ВАЗ 2110
Полноценно проверить РХХ можно лишь с помощью специального диагностического оборудования. Но в большинстве случаев проверка мультиметром, визуальный осмотр и дефектовка после разборки позволяют довольно точно диагностировать наличие неисправности.
Помните, что после замены, промывки РХХ необходимо провести программную адаптацию датчика.
Основу управления инжекторным мотором составляет дроссельный узел, регулирующий поступление воздуха в цилиндры. На холостом ходу функция подачи воздуха переходит к другому узлу — регулятору холостого хода. О регуляторах, их типах, конструкции и работе, а также об их выборе и замене читайте в статье.
(РХХ, регулятор дополнительного воздуха, датчик холостого хода, ДХХ) — регулирующий механизм системы питания инжекторных двигателей; электромеханическое устройство на основе шагового электродвигателя, обеспечивающее дозированную подачу воздуха в ресивер мотора в обход закрытой дроссельной заслонки.
В ДВС с системой впрыска топлива (инжекторах) регулировка оборотов осуществляется подачей необходимого объема воздуха в камеры сгорания (а точнее — в ресивер) через дроссельный узел, в котором располагается управляемая педалью газа дроссельная заслонка. Однако в такой конструкции встает проблема холостого хода — при не нажатой педали дроссельная заслонка полностью закрыта и воздух к камерам сгорания не поступает. Для решения этой проблемы в дроссельный узел вводится специальный механизм, обеспечивающий подачу воздуха при перекрытой заслонке — регулятор холостого хода.
РХХ выполняет несколько функций:
Регулятор холостого хода, монтируемый на корпусе дроссельного узла, обеспечивает нормальную работу двигателя на холостых оборотах и на режимах частичной нагрузки. Выход из строя этой детали нарушает функционирование мотора или полностью выводит его из строя. При обнаружении неисправности РХХ следует как можно скорее заменить, но прежде, чем покупать новую деталь, необходимо разобраться в конструкции и работе этого узла.
Все современные автомобили с двигателями внутреннего сгорания любого типа (карбюраторный, инжекторный, дизельный) имеют систему холостого хода.
Данная система обеспечивает стабильную работу двигателя на холостом ходу (ХХ), когда полностью закрыта дроссельная заслонка акселератора.
Одним из основных элементов этой системы является электромагнитный клапан холостого хода, называемый также «электропневмоклапан», «электромагнитный клапан», «регулятор холостого хода».
Клапан холостого хода обеспечивает поступление топливо-воздушной смеси во входной коллектор двигателя по отдельному дополнительному каналу ХХ в обход дроссельной заслонки, управляемой педалью акселератора.
В зависимости от типа двигателя клапан холостого хода регулирует подачу либо топлива, либо воздуха.
В карбюраторных и дизельных двигателях он управляет подачей во входной коллектор топлива, необходимого для стабильных холостых оборотов двигателя.
В бензиновых инжекторных двигателях обеспечивает подачу нужного количества воздуха.
По своей сути клапан холостого хода является электромеханическим исполнительным устройством, работающем под управлением электронного блока, подающего электрические сигналы на его открытие или закрытие.
При этом происходит изменение диаметра проходного сечения канала ХХ, подающего во впускной коллектор двигателя необходимое количество топлива или воздуха.
Карбюраторные двигателя.
В бензиновых карбюраторных двигателях электромагнитный клапан ХХ установлен непосредственно в корпусе карбюратора и входит в систему экономайзера принудительного холостого хода (ЭПХХ) топливной системы.
Управление работой клапана ХХ осуществляет блок управления ЭПХХ, установленный в моторном отсеке автомобиля.
При включении зажигания с блока управления подается питание на электромагнитный клапан, который открывается и обеспечивает подачу бензина по каналу ХХ во впускной коллектор двигателя.
При выключении зажигания клапан холостого хода обесточивается и перекрывает подачу топлива.
Для регулировки объема топлива, подаваемого по каналу холостого хода, в нем установлен регулировочный винт, называемый «винт холостого хода».
Инжекторные двигателя.
В бензиновых инжекторных двигателях клапан холостого хода, чаще называемый «регулятор ХХ», монтируется в корпусе дроссельной заслонки и входит в систему электронного управления двигателя (ЭСУД).
Его работой управляет электронный блок ЭБУ (контроллер), расположенный, как правило, в салоне автомобиля под передней панелью.
Блок управления фиксирует сигналы от датчиков, контролирующих отдельные параметры работы двигателя, обрабатывает полученную информацию и выдает управляющий сигнал на регулятор холостого хода.
По команде от блока ЭБУ регулятор ХХ увеличивает или уменьшает объем подаваемого через него воздуха во входной коллектор двигателя, обеспечивая заданные обороты ХХ.
Дизельные двигателя.
В дизельных двигателях клапан холостого хода устанавливается в корпусе топливного насоса высокого давления (ТНВД) и также как в инжекторе подключен к блоку управления ЭБУ двигателем, расположенном в моторном отсеке.
Но при этом он регулирует подачу в цилиндры топлива, а не воздуха, обеспечивая необходимые обороты на холостом ходу.
В зависимости от типа двигателя применяются три основных вида электромагнитных клапанов:
Соленоидный вариант представляет собой электромагнит в виде втягивающей катушки с сердечником, установленным на входе в канал холостого хода.
При подаче питания на катушку сердечник втягивается, открывая проходное отверстие канала.
При обесточивании катушки сердечник возвращается в начальное положение, запирая канал.
Роторный тип клапана работает по такому же принципу, как и соленоидный. Но вместо сердечника используется ротор, который вращается в разных направлениях, плавно изменяя сечение проходного канала холостого хода.
При этом применяется широтно-импульсная модуляция (ШИМ), предусматривающая высокую частоту подачи управляющих сигналов на открытие или закрытие клапана.
Шаговый клапан холостого хода, по сути, это электродвигатель, выполненный в виде кольцевого магнита и четырех обмоток.
Управляющие сигналы от блока ЭБУ подаются поочередно на одну из обмоток, в результате чего вращается ротор, плавно изменяющий сечение проходного канала от его полного открытия до полного закрытия.
Неисправный клапан холостого хода может вызывать:
Работоспособность электромагнитного клапана холостого хода карбюраторных двигателей можно проверить самостоятельно по легкому щелчку электромагнита в момент включения зажигания.
Для инжекторных и дизельных двигателей, работающих под управлением блока ЭБУ, его неисправность может быть выявлена с помощью диагностического оборудования.
Таким образом, клапан холостого хода составляет важный элемент системы питания двигателя, от которого во многом зависит стабильная работа любого современного автомобиля.
Надеемся, что полученные знания помогут Вам в дальнейшем правильно эксплуатировать свой автомобиль.
Министерство сельского хозяйства РФ
ФГОУ ВПО «Орел ГАУ»
Факультет Агротехники и энергообеспечения
Кафедра «ЭМТП и тракторы»
Жосан А.А. Головин С.И.
Принцип работы, диагностика и тестирование регулятора холостого хода
Методические указания к выполнению лабораторной работы
по дисциплине «Техническая эксплуатация машин» и «Электроника на тракторах и автомобилях»
для студентов специальностей : 110301 – «Механизация сельско-
го хозяйства», 110304 – «Технология обслуживания и ремонта машин в АПК»
Методические указания разработаны на кафедре «ЭМТП и тракторы» к. т. н., доцент А.А. Жосан и ст. преподаватель С.И. Головин.
Методической комиссией факультета «Агротехники и энергообеспечения»
протокол №___от «___» _______2007 г
Методическим советом ОрелГАУ, протокол №___от «___»
Рецензенты: к. т. н., доцент кафедры «Надежность и ремонт машин» ОрелГАУ А.Л. Семешин;
к. т. н., доцент кафедры СиРМ ОрелГТУ М.П. Стратулат.
Введение……………….…………………………….…………………..….. 4
1 Общие сведения…………………………………………………………... 6
1.1 Назначение РХХ………………………………………………………... 6
1.2 Виды РХХ, применяемых на автомобилях ВАЗ………........................ 7
2.1 Общие сведения………………………………………………………… 12
2.2 Способы управления.…………………………………………………... 16
2.3 Принцип работы шагового двигателя РХХ ВАЗ……………………... 18
3.3 Разработка функциональной схемы тестера РХХ……………………. 24
3.4 Выбор элементной базы. Расчет основных узлов тестера…………… 25
3.5 Разработка принципиальной схемы тестера РХХ……………………. 28
3.6 Методика проведения испытаний РХХ на стенде…………………… 33
ВВЕДЕНИЕ
Впускная система современных бензиновых двигателей состоит из нескольких элементов, наиболее сложным из которых является дроссель-
ный узел (рисунок 1.1).
1 – патрубок подвода охлаждающей жидкости; 2 – патрубок системы вентиляции картера на холостом ходу; 3 – патрубок для отвода охлаждаю-
щей жидкости; 4 – датчик положения дроссельной заслонки; 5 – регулятор холостого хода; 6 – штуцер для продувки адсорбера.
Рисунок 1.1 – Дроссельный патрубок в сборе.
Конструкция дроссельного узла должна удовлетворять нескольким противоречивым требованиям. Это, прежде всего, наличие достаточного проходного сечения, выбираемого из условия получения максимально до-
пустимых газодинамических потерь при максимальном расходе воздуха двигателем. Выполнение этого требования приводит к тому, что при нали-
чии проходного сечения, достаточного для максимальных расходов возду-
ха, угол открытия дроссельной заслонки, обеспечивающий получение мак-
симального наполнения при минимальной рабочей частоте вращения ко-
ленчатого вала двигателя, составляет порядка 200. С точки зрения характе-
ристик управляемости автомобиля, это неприемлемо, поскольку не позво-
ляет водителю достаточно уверенно управлять автомобилем в случае рабо-
ты двигателя в области низких частот вращения коленчатого вала, где аб-
солютные значения расхода воздуха относительно невелики. Отсюда выте-
кает требование к линейности передаточной характеристики дроссельного узла, то есть требование обеспечения пропорциональности между положе-
нием педали акселератора и мощностью развиваемой двигателем, выпол-
няемое во всем диапазоне изменения положения дроссельной заслонки.
Обеспечить приемлемую линейность передаточной характеристики дроссельного узла помогают различного рода нелинейные механические звенья, связывающие педаль акселератора и дроссельную заслонку двига-
теля. Но более перспективным путем является применение электрически управляемых исполнительных устройств при полностью или частично от-
сутствующей кинематической связи между педалью акселератора и дрос-
сельной заслонкой. Это решение позволяет не только получить нужную передаточную характеристику, связывающую положение педали акселера-
тора и дроссельной заслонки, но и применить более эффективные способы управления рабочим процессом двигателя. Применение электрически управляемой дроссельной заслонки в настоящее время ограничено из за ее высокой стоимости, но применение более простого исполнительного уст-
ройства – регулятора дополнительного воздуха, в частности регулятора холостого хода (РХХ), является обязательным.
1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
1.1 Назначение РХХ
Регулятор холостого хода служит для поддержания установленных оборотов двигателя на холостом ходу за счет изменения количества возду-
ха, подаваемого в двигатель в обход закрытой дроссельной заслонки (ри-
сунок 1.2). В полностью выдвинутом положении (выдвинутое до упора по-
ложение соответствует "0" шагов), конусная часть штока перекрывает по-
дачу воздуха в обход дроссельной заслонки. При открывании (обороты хо-
лостого хода увеличиваются) клапан обеспечивает расход воздуха, про-
порциональный перемещению штока (количеству шагов) от своего седла.
Полностью открытое положение клапана соответствует перемещению штока на 255 шагов.
1 – шаговый двигатель регулятора холостого хода; 2 – дроссельный патрубок; 3 – дроссельная заслонка; 4 – запорная игла клапана РХХ; 5 –
электрический разъем; А – поступающий воздух.
Рисунок 1.2 – Схема регулировки подачи воздуха РХХ.
На прогретом двигателе ЭБУ, управляя перемещением штока, под-
держивает постоянную частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу независимо от состояния двигателя и от изменения нагрузки (вклю-
чение электровентилятора, компрессора кондиционера и т.д.).
Помимо управления частотой вращения коленчатого вала на режиме холостого хода, производится управление РХХ, способствующее сниже-
нию токсичности отработавших газов. Когда дроссельная заслонка резко закрывается при торможении двигателем, РХХ увеличивает количество воздуха, подаваемого в обход дроссельной заслонки, обеспечивая обедне-
ние топливовоздушной смеси. Это снижает выбросы углеводородов и оки-
си углерода, происходящие при быстром закрытии дроссельной заслонки.
1.2 Виды РХХ, применяемых на автомобилях ВАЗ
На отечественных легковых автомобилях: ВАЗ 2110, 21083, 21093, 21099 и их модификациях с двигателями ВАЗ-2111 и ВАЗ-2112 с системой распределенного впрыска топлива устанавливаются РХХ двух фирм про-
изводителей:
1. Калужского завода телеграфной аппаратуры (КЗТА) РХХ 2112- 1148300-02 (рисунок 1.3)
2. Электромеханического завода ОАО Пегас (г. Кострома) РХХ 2112- 1148300-01 (рисунок 1.4)
Рисунок 1.3 – РХХ 2112-1148300-02
Рисунок 1.4 – РХХ 2112-1148300-01
Рисунок 1.5 – Габаритные размеры РХХ
Таблица 1 – Технические характеристики и условия эксплуатации
РХХ 2112-1148300-02 |
РХХ 2112-1148300-01 |
||||
Сопротивление обмоток, Ом |
|||||
Диапазон напряжения пита- |
|||||
Рабочий ход штока при пе- |
|||||
ремещении на 250 шагов, |
|||||
Развиваемое усилие выдви- |
|||||
жения штока со скоростью |
|||||
333 шагов/с не менее, Н |
|||||
Эффективный |
|||||
порного клапана, мм |
|||||
Габаритные размеры, мм |
|||||
Масса, кг не более |
|||||
Диапазон |
рабочей темпера- |
||||
Относительная |
влажность |
||||
температуре |
|||||
40?С, % не более |
|||||
Атмосферное давление, |
зависимыми обмотками и соединенного с ним подпружиненного конусно- го штока с клапаном (рисунок 1.6). Вращательное движение ШД преобразуется в поступательное пере- мещение конусного штока с клапаном с помощью червячно-анкерного ме- ханизма. Червячно-анкерный механизма состоит из запрессованной в ро- тор втулки с внутренней резьбой, непосредственно конусного штока с резьбой и проточками (рисунок 1.7) и направляющих втулок (рисунок 1.8) выполненных в передней опоре ротора. 1 – шток с клапаном; 2 – пружина; 3 – корпус; 4 – передняя опора ро- тора; 5 – статор с катушками; 6 - ротор и задняя опора ротора; 7 - крышка с разъемом. Рисунок 1.6 – Устройство регулятора холостого хода. Рисунок 1.7 – Конусный шток с резьбой и проточками. | ||||
